43、五轴机床球杆仪测试：消除线性轴误差影响

五轴机床球杆仪测试：消除线性轴误差影响

在五轴机床的精度测试中，球杆仪是一种常用的工具。它可以用于测量和分离线性轴和旋转轴的几何误差，不过在实际应用中，线性轴误差会对旋转轴测试结果产生不利影响。本文将详细介绍如何通过一系列的球杆仪测试来消除线性轴误差的影响。

五轴机床球杆仪测试方法

五轴机床精度测试有多种技术和方法，包括直接和间接测量机床几何误差。球杆仪可通过在旋转轴的圆形刀具路径上战略性地对齐其敏感方向，来验证旋转轴平均线的位置和方向。常见的对齐方式有径向、轴向和切向对齐，以下是不同对齐方式的应用：
- 径向对齐 ：通过对球杆仪长度数据拟合最小二乘圆，可识别旋转中心（即平均线中的径向偏移误差）。
- 轴向对齐 ：常用于识别旋转平面的方向。Tsutsumi等人的研究表明，球杆仪图中的偏心与旋转轴误差有关。

此外，还有其他识别旋转轴平均线位置和旋转平面方向的策略：
- 轴向分离位置的径向测试 ：在两个轴向分离的位置进行径向测试，可构建描述旋转轴平均线位置和方向的向量。
- 斜向轴向对齐 ：当轴行程有限或测试期间线性轴运动不理想时使用。
- 多轴同步运动测试 ：需要四轴或五轴之间的同步运动，常用于模拟圆锥台的加工，但由于目前从结果中获取的详细误差源信息不足，暂不做进一步考虑。

上述方法一般足以提取旋转轴的位置误差，但对于位置相关的分量误差，需采用其他测量策略。此时，球杆仪需对齐笛卡尔参考方向，例如对齐名义X方向可测量中心枢轴在X